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采用水合物法分离回收催化裂解干气中的低碳烯烃与传统的低温蒸馏法相比具有操作条件温和、生产成本低的优点。研究油水乳液中水合物的生成规律和获取反应动力学参数具有重要意义。本文系统研究了油水乳液中乙烯水合物在不同条件下的生成动力学,并对于在油水乳液中利用水合物法分离甲烷和乙烯混合气进行了研究,主要内容如下:(1)在恒容反应器中系统地测定了油水乳液中乙烯水合物的生成动力学数据,研究了反应温度(271.15K-276.15K)、初始压力(2.50MPa-3.50MPa)、含水率(10%-40%)、乳液用量(90m L-120mL)、搅拌速度(400rpm-1000rpm)和Span 80含量(2%-8%)对于动力学的影响,结果表明反应温度越低、搅拌速度越大、Span 80含量越多、乳液用量越多,水合反应速率越快,当反应温度为273.35K、初始压力为3.0MPa、含水率为30%、搅拌速度为800rpm、Span 80含量为2%和100m L乳液量为最佳实验条件。(2)根据结晶领域的Komogorov-Johnson-Mehl-Avrami(KJMA)方程对油水乳液中乙烯水合物的生成过程进行模拟计算,实验生成数据和计算值拟合程度较好,考虑到水合反应后期气-液接触面积的减少对于生成动力学的影响较大,对KJMA模型进行修正,KJMA修正模型拟合程度更高,回归得到水合物结晶动力学常数和Avrami指数。(3)在油水乳液中利用水合物法对甲烷和乙烯的混合气进行了分离实验,研究了不同反应温度、初始压力、含水率、乳液用量、搅拌速度和Span 80含量对于分离效果的影响。结果表明在反应温度为273.35K、初始压力为5.0MPa、含水率为30%、800rpm、Span 80含量为2%和100mL乳液用量的反应条件下,混合气中的乙烯含量从34%降到了9.97%,乙烯回收率也达到了90.36%,分离效果显著,同时证明了油水乳液具有可重复利用性。